초록 ▼

● 투명기판에 탄소나노튜브를 직접 성장하기 위한 화학기상증착 시스템 구성 수행
본 연구에 사용되는 핵심적인 시스템은 화학기상증착 시스템임. 화학기상증착법은 탄소나노튜브 상용화에 가장 근접한 성장 방법임. 타 성장법과 비교하였을 때 비교적 고순도의 탄소나노튜브 성장 가능하며 (비정형 탄소물질(amorphous carbon)의 생성 억제 가능) 탄소나노튜브의 길이 조절 가능하고 단일벽 탄소나노튜브와 다중벽 탄소나노튜브의 선택 성장이 비교적 가능함. 또한 탄소나노튜브의 밀도 조절 가능하며 탄소나노튜브의 성장 위치 조절 가능하고 성장

● 투명기판에 탄소나노튜브를 직접 성장하기 위한 화학기상증착 시스템 구성 수행
본 연구에 사용되는 핵심적인 시스템은 화학기상증착 시스템임. 화학기상증착법은 탄소나노튜브 상용화에 가장 근접한 성장 방법임. 타 성장법과 비교하였을 때 비교적 고순도의 탄소나노튜브 성장 가능하며 (비정형 탄소물질(amorphous carbon)의 생성 억제 가능) 탄소나노튜브의 길이 조절 가능하고 단일벽 탄소나노튜브와 다중벽 탄소나노튜브의 선택 성장이 비교적 가능함. 또한 탄소나노튜브의 밀도 조절 가능하며 탄소나노튜브의 성장 위치 조절 가능하고 성장 중에 탄소나노튜브의 방향성 제어 가능하므로 탄소나노튜브 투명전극 위에 직접 성장을 위해 시스템을 구성하고 최적화 하였음.
● 투명전극 특성 최대화를 위해 탄소나노튜브 성장 조건 최적화 연구 진행
ㆍ고밀도 탄소나노튜브 성장
ㆍ저밀도 탄소나노튜브 성장
탄소나노튜브의 밀도를 적절히 조절하여 기존의 분산 방법으로 제조된 탄소나노튜브 투명전극과 비교하여 빛 투과성을 높였음. 탄소나노튜브를 투명기판 위에 직접 성장시킴으로써 탄소나노튜브의 응집현상을 방지 하였음. 아래는 연구 중 고려한 최적화 조건임.
ㆍ주입가스 (Carbon feed gas) flowrate 최적화
ㆍ촉매제 용액 농도 최적화
ㆍ성장온도 최적화
ㆍ성장시간 최적화
ㆍChamber 압력
● 탄소나노튜브 저온성장을 위한 새로운 촉매제 개발 및 탄소나노튜브 성장
ㆍBa (Baryum)
ㆍSr (Strontium)
Fe 촉매제는 일반적으로 많이 사용되는 촉매 물질이며 Ba과 Sr은 아직 사용되지 않은 촉매 물질임. Ba과 Sr은 Fe과 비교하여 녹는점이 현저히 낮음. Fe 녹는점은 약 1,500oC이며 Ba과 Sr은 녹는점이 약 700℃ 임. 따라서 탄소나노튜브의 성장 온도를 매우 낮출 수 있으며 결과적으로 녹는점이 낮은 기판 사용이 가능함. 탄소나노튜브의 성장 온도를 낮추는 것이 중요한 이유는 성장 온도가 낮아질수록 투명기판의 선택폭이 넓어짐.
● 탄소나노튜브의 방향성 개선을 위하여 전기장을 이용한 탄소나노튜브 성장
탄소나노튜브의 성장 중에 전기장을 가해주면 전기장의 방향으로 탄소나노튜브의 방향이 정렬됨.
전기장을 가해주기 위해 실리콘 기판위에 금속전극을 패턴하고 금속전극 위에 촉매제를 증착 및 패턴 공정을 시행함. 탄소나노튜브가 전기장으로 인해 일정한 방향으로 정렬되는 것을 확인하였음.
● 투명전극의 전기전도도 및 광투과도 최적화를 위해 다중벽 탄소나노튜브의 두께 조절 연구 수행
● 응용소자에 사용하기 위한 탄소나노튜브 박막의 패턴 공정 연구 수행
● 개발된 탄소나노튜브 투명전극의 태양전지 등 소자 적용 연구 수행